A saját antigénekkel reagáló B- és T-lymphocyták elsődleges szelekciójára a primer immunszervekben kerül sor. A centrális tolerancia kialakítása során az autoreaktív sejtek deléció áldozatául eshetnek, valamint receptoruk editing által korrekcióra kerülhet (elsősorban a B-lymphocyták esetében) [96, 97]. A saját antigénekkel elárasztott autoreaktív T sejtek, ha kijutnak a perifériára, anerg állapotba kerülnek. A T- és B-lymphocyták szelekciója kölcsönösen védelmet nyújthatnak egymás autoreaktív tendenciáival szemben. Ennek magyarázata részben, hogy az autoreaktív T-sejt számára a B-lymphocyta lehet az első professzionális antigénprezentáló sejt (APC: antigen presenting cell), másrészt az autoreaktív B-lymphocyta neki megfelelő Th2 (helper T-sejt, 2-es alcsoport) támogatást igényel. Ez nem zárja ki ugyanakkor, hogy egyes fertőzések esetében a patogénre specifikus T-sejtek képesek legyenek az autoreaktív B-lymphocyták számára Th2 szignálokat közvetíteni [98]. Ezen felül gyulladásos környezetben új antigének válhatnak az immunrendszer számára hozzáférhetővé, amely folyamat “antigen spreading”-ként ismert [99]. Míg a centrális toleranciát túlnyomórészt geneteikai tényezők határozzák meg, a perifériás tolerancia multifaktoriális.
Az autoreaktív T-sejtek szelekciójához nélkülözhetetlen nagy számú antigen bemutatása a thymusban. Az insulin thymusban történő bemutatását csökkentő, vagy akadályozó genetikai variációk a centrális tolerancia kialakulását befolyásolják. Az INS géntől upstream elhelyezkedő IDDM2 locusban rövidebb VNTR- (variable number tandem repeat) szakaszokat hordozók nagyobb eséllyel betegszenek meg 1-es típusú diabetes mellitusban, mint akik hosszabb szakaszokat hordoznak. Hosszabb VNTR szakaszok jelenlétekor az mRNS szintű inzulin-expressziót magasabbnak találták a thymusban, amely az antigénprezentáció jobb hatásfokára, utalhat [100, 101]. Ezzel összefüggésben az inzulin génhez kapcsolt rövidebb VNTR szakasz hordozói közel 2,5-szeres kockázatot hordoznak T1DM kialakulására. Kísérletes körülmények között az Ins2 gén expressziójának célzott felfüggesztése egerek AIRE (autoimmun regulator) expresszáló thymusepithel-sejtjeiben nemtől függetlenül spontán insulitis és diabetes kialakulásához vezetett az érintett egyedekben háromhetes korukban [102]. Számos, az INS gént érintő, T1DM kialakulására hajlamosító SNP ismert, amelyekhez a jelenleg igazolt legmagasabb non-HLA esélyhányados (több mint kétszeres) köthető [69, 78]. A diagnosztikus markerként felhasznált autoantitestek közül jellemzően az insulin-elleni
23
autoantitest jelenik meg elsőként [103], diagnosztikus jelentőségét azonban az inzulinkezelés bevezetése után elveszti.
A központi immunszervekben nincs lehetőség a szervezet összes antigénjének bemutatására. Bár az autoreaktív B- és T-sejt klónok szelekciója igen hatékony, kijutásuk a perifériára nem kizárt. Autoreaktív B-lymphocyták a perifériás nyiroktüszők csíracentrumában is keletkezhetnek a szomatikus hipermutáció során [98]. Az immunrendszer az élet során számtalan antigénnel kerül kapcsolatba, ezért az immunválasz megfelelő szabályozásának is a periférián kell megvalósulnia. A szabályozásban kiemelt szerep jut a Treg sejteknek, amely csoporton belül megkülönböztetünk a thymusban keletkező természetes (natural- nTreg) és a periférián kialakuló indukált Treg (iTreg) sejteket. Kialakulásukat és működésüket részleteiben az 1.5.1 fejezet taglalja. Az iTreg indukció minimális feltételei jelenlegi ismereteink szerint a TCR-függő jelátvitelen kívül az IL-2 és a TGF-β jelenléte. Emellett az IL-2 mediált jelátvitel szerepe a thymusban is kiemelkedő az nTreg sejtek keletkezésében [104]. Az IL-2-t, illetve receptorának α (CD25) és β (CD122) láncait kódoló géneket érintő polimorfizmusokhoz különböző GWAS vizsgálatok eredményei alapján egyenként alacsony, de kimutatható rizikónövekedés társul (OR: 1,1-1,6) [76, 77, 105, 106].
Az immunválasz jellegét alapvetően meghatározzák az antigénbemutatás körülményei.
Amennyiben az APC MHC-II expressziója és a kostimulusok mennyisége alacsony marad, kedvező környezet alakul ki Treg-indukcióhoz. Ez abban az esetben jellemző, ha a dendritikus sejtek (DC- dendritic cell) érését támogató stimulusok (ld. később) mennyisége alacsony. Egyes DC-k retinsav termeléssel is ellensúlyozni képesek a Treg
indukciót gátló citokinek hatását, illetve IL-10 és retinsav termelésükkel hozzájárulhatnak az iTreg sejtek indukciójához [104, 107, 108]. Az intestinalis mucosában található macrophagok csökkent TLR érzékenységgel rendelkeznek, és IL-10 termelés által is hozzájárulnak a Treg-indukcióhoz, így az oralis tolerancia kialakulásához [109]. A Treg sejtek maguk is további TGF-β és IL-10 termeléssel gátlólag képesek hatni az immunválaszra és serkentőleg további Treg sejtek indukciójára.
Ezzel összefüggésben az IL-10 gén funkcionális variánsa is kockázatot jelent T1DM kialakulására [76].
A T-sejtek aktivációjához az antigénprezentáció melletti járulékos szignálok szükségesek, ezek blokkolása a tolerancia irányába mozdítja az immunválaszt, illetve
24
MHC komplexhez kötött antigén kostimuláció nélküli észlelése a T-sejtet anerg állapotba képes juttatni. A T-sejt felszíni CD28 komplexének kötődése az APC CD80/86 komplexéhez a T-sejt aktiváció egyik meghatározó aktiváló kostimulusa. A CTLA-4 (cytotoxic T-lymphocyte-associated protein 4) a CD28 analógja, ahhoz hasonlóan az APC CD80/86 komplexéhez képes kötődni. A Treg sejtek konstitutívan expresszálják, a többi T-sejt alcsoport csak aktivációhoz kapcsoltan, amely az immunválaszt limitáló feedback szereppel bír [110]. A CTLA4 kandidáns génként került azonosításra a T1DM mellett további autoimmun betegségekben, így például coeliakiában is [77, 106]. CTLA-4 gátlással kísérletesen autoimmun folyamatok, gyulladásos bélbetegség, és hatékonyabb antitumor-immunitás idézhető elő, míg a CTLA-4 hiányos egerek néhány hetes korukban elpusztulnak kontrollálatlan lymphoproliferáció következtében [110, 111]. A csökkent sejtfelszíni CD28 és domináns CTLA-4 mediálta jelátvitel az iTreg sejtek indukciójának kedvez [112]. A naív T-sejt regulátoros fenotípusának kialakítása mellett a CTLA-4 hozzájárul a CD80/86 downregulációjához az APC-n [110]. CTLA-4-et magasabb mennyiségben expresszáló NOD-egerek védettnek bizonyultak T1DM kialakulásával szemben [113]. Egy közelmúltban lezárult vizsgálat során Orban és mtsai. a CTLA-4 analóg abatacept két éven át történő alkalmazása mellett placebóval összehasonlítva jelentősen magasabb C-peptid szinteket és alacsonyabb HbA1c koncentrációkat mértek T1DM betegekben változatlan inzulin használat mellett. A szerzők szerint a β-sejtek funkcióvesztésének lassulása a T-sejt aktiváció csökkenésével magyarázható, amely valószínűleg a klinikai diagnózis után is folytatódik [114]. Az IL-2 mediálta jelátvitel szerepe kiemelkedő a CTLA-4 expresszió fenntartásában (ld. később) [83, 115].
Egy, a közelmúltban megjelent közlemény új megvilágításba helyezheti több, a Treg
sejtek éréséhez és funkciójához lényeges génterméket kódoló kandidáns gén szerepét T1DM kialakulásában. Achenbach és mtsai. autoantitest pozitivitás mellett három éven belül T1DM-be progrediáló és autoantitest pozitivitás mellett tíz év elteltével is normoglikémiás gyerekek genotípusát hasonlították össze (gyors és lassú progresszorok). Míg a két csoport HLA-DR és HLA-DQ genotípusában nem mutatkozott különbség, a gyors progresszorok között gyakrabban fordultak elő egyes, a Treg sejtek keletkezését, érését és aktivációját érintő non-HLA gének (IL2, CD25, IL10, INS VNTR, IL18RAP, PTPN22) polimorfizmusai [59].
25